Journals / Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 35 - Sayı: 3

In vitro poliploidy induction in some grape cultivars

Bazı üzüm çeşitlerinde in vitro poliploidi uyarımı

Pages
410–418
Publication Date
2020-10-14
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

As a result of the study, it was understood that in vitro tissues respond to the applications of colchicine more and to get a successful result, type of explant, application dose and conditions are important in further studies.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Polyploidization is a frequently preferred breeding method today because it provides improvement with minimum loss from the properties acquired in cultivars and shortens breeding time.
📊
Key Findings & Data:In this study, single node micro cuttings taken from the 2-year old seedlings of Ekşi Kara, Gök Üzüm and Trakya İlkeren (2x, Vitis vinifera L. cvs.) cultivars grown in greenhouse conditions were used.
💡
Conclusion & Impact:As a result of the study, it was understood that in vitro tissues respond to the applications of colchicine more and to get a successful result, type of explant, application dose and conditions are important in further studies.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Grapevine · breeding · chemical mutagen

Abstract

Polyploidization is a frequently preferred breeding method today because it provides improvement with minimum loss from the properties acquired in cultivars and shortens breeding time. In this study, single node micro cuttings taken from the 2-year old seedlings of Ekşi Kara, Gök Üzüm and Trakya İlkeren (2x, Vitis vinifera L. cvs.) cultivars grown in greenhouse conditions were used. Colchicine (10 mg L-1, 20 mg L-1 and 30 mg L-1) which are used as chemical mutagen, was added to the MS medium after autoclave sterilization in vitro rooting, before the nutrient medium reached gel consistency. The effects of applications were investigated by viability and development rates, number and size of stomata, chloroplast counts and flow cytometry (FC) analysis. In Ekşi Kara, Gök Üzüm and Trakya İlkeren cultivars, the maximum decrease in stoma density values were determined in the 10 mg L-1 application (48.90%, 46.75%, 50.97% respectively). Stoma cells chloroplast counts varied in the control Kyoho (4x) cultivar in the range of 38-40, while the most significant increase in Ekşi Kara and Gök Üzüm cultivars compared to the original diploids was recorded in the 20 mg L-1 colchicine application. FC analysis was carried out in plantlets whose vitality was maintained after acclimatization and significant differences were determined in chloroplast counts. In FC analyzes with a limited number of samples, it was determined that the ploidy level of the genotypes did not change (2n = 2x). As a result of the study, it was understood that in vitro tissues respond to the applications of colchicine more and to get a successful result, type of explant, application dose and conditions are important in further studies.

Özet

Poliploidizasyon, kültür bitkilerinde kazanılmış özelliklerden minimum kayıpla iyileştirme sağlanması ve ıslah süresini kısaltması nedeniyle günümüzde sıklıkla tercih edilen bir ıslah yöntemidir. Bu çalışmada, sera koşullarında yetiştirilen Ekşi Kara, Gök Üzüm ve Trakya İlkeren (2x, Vitis vinifera L. cvs.) çeşitlerinin 2 yaşlı fidanlarından, aktif gelişme döneminde alınan tek boğum içeren mikro çelikler kullanılmıştır. Kimyasal mutagen olarak kullanılan kolhisin (10 mg L-1, 20 mg L-1 ve 30 mg L-1), in vitro köklenme aşamasında otoklav sterilizasyonundan sonra, besin ortamı jel kıvamına gelmeden hemen önce filtre sterilizasyonu yapılarak MS ortamına ilave edilmiştir. Uygulamaların etkileri canlılık ve gelişme oranları, stoma sayısı ve boyutları, kloroplast sayımları ve flow sitometri (FC) analizleri ile incelenmiştir. Ekşi Kara, Gök Üzüm ve Trakya İlkeren çeşitlerinde kontrole göre stoma yoğunluğu değerlerinde en fazla azalış 10 mg L-1 (sırasıyla % 48.90, % 46.75, % 50.97) uygulamasında belirlenmiştir. Stoma hücreleri kloroplast sayıları, kontrol Kyoho (4x) çeşidinde 38-40 adet aralığında değişim gösterirken, Ekşi Kara ve Gök Üzüm çeşitlerinde orijinal diploidlerine göre en belirgin artış 20 mg L-1 kolhisin uygulamasında kaydedilmiştir. Dış koşullara alıştırma sonucunda canlılığı devam eden, kloroplast sayımlarında önemli farklılıklar belirlenen bitkiciklerde FC analizi yapılmıştır. Sınırlı sayıdaki örnekle yapılan FC analizlerinde, genotiplerin ploidi seviyesinin değişmediği (2n=2x) belirlenmiştir. Çalışma sonucunda in vitro düzeyde dokuların kolhisin uygulamalarına daha çabuk yanıt verdiği ve başarılı bir sonuç alınması amacıyla sonraki çalışmalarda eksplant tipi, uygulama dozu ve alıştırma koşulları konularının önem arz ettiği anlaşılmıştır.

🔖

Cite This Article

KARA, Z., YAZAR, K. (2020). In vitro poliploidy induction in some grape cultivars. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, Cilt: 35 - Sayı: 3, 410–418. https://ajindex.com/articles/135440

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (11)

  1. Acanda, Y., Prado, M., González, M., Rey, M., 2013. Somatic embryogenesis from stamen filaments in grapevine (Vitis vinifera L. cv. Mencía): changes in ploidy level and nuclear DNA content. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 49 (3): 276-284. https://doi.org/10.1007/s11627-013-9499-7
  2. Aleza, P., Juárez, J., Ollitrault, P., Navarro, L., 2009. Production of tetraploid plants of non apomictic citrus genotypes. Plant cell reports, 28 (12): 1837-1846. https://doi.org/10.1007/s00299-009-0783-2
  3. Chen, L., Gao, S., 2007, In vitro tetraploid induction and generation of tetraploids from mixoploids in Astragalus membranaceus. Scientia horticulturae, 112 (3): 339-344. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2006.12.045
  4. Cohen, H., Fait, A., Tel-Zur, N., 2013. Morphological, cytological and metabolic consequences of autopolyploidization in Hylocereus (Cactaceae) species. BMC plant biology, 13 (1): 173. https://doi.org/10.1186/1471-2229-13-173
  5. Dami, I., Hughes, H., 1995. Leaf anatomy and water loss of in vitro PEG-treated ‘Valiant’grape. Plant cell, tissue and organ culture, 42 (2): 179-184. https://doi.org/10.1007/BF00034236
  6. Di Genova, A., Almeida, A., Muñoz-Espinoza, C., Vizoso, P., Travisany, D., Moraga, C., Pinto, M., Hinrichsen, P., Orellana, A., Maass, A., 2014. Whole genome comparison between table and wine grapes reveals a comprehensive catalog of structural variants. BMC plant biology, 14 (1): 7. https://doi.org/10.1186/1471-2229-14-7
  7. Ekbiç, H., Tangolar, S., 2016. Trakya İlkeren ve Flame Seedless üzüm çeşitlerinde farklı kolhisin dozları kullanılarak poliploidi oluşturma olanakları. Akademik Ziraat Dergisi, 5 (2): 69-76.
  8. Gray, D., Benton, C., 1991. In vitro micropropagation and plant establishment of muscadine grape cultivars (Vitis rotundifolia). Plant cell, tissue and organ culture, 27 (1): 7-14. https://doi.org/10.1007/BF00048199
  9. Huy, N., Luan, V., Tung, H., Hien, V., Ngan, H., Duy, P., Nhut, D., 2019. In vitro polyploid induction of Paphiopedilum villosum using colchicine. Scientia horticulturae, 252: 283-290. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.03.063
  10. Kara, Z., Demirhan, Y., 2005. Bazı sofralık ve şaraplık üzüm çeşitlerinin Konya yöresindeki vegetatif gelişme ve verim değerleri. Tekirdağ Bağcılık Araştırma Enstitüsü. Türkiye, 6: 375-382.
  11. Kara, Z., Sabır, A., Yazar, K., Doğan, O., Omar, A., 2017. Fruitfulness of Ancient Grapevine Variety ‘Ekşi Kara’ (Vitis vinifera L.). Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi. 31 (3): 62-68. http://dx.doi.org/10.1531